OOS_Konspekt_dlya_zaochnikov_2020-2021

1.Тепловые ВЭР - физическое тепло отходящих газов, основной и побочной продукции, тепло золы, шлаков, горячей воды и пара, тепло рабочих тел систем охлаждения технологических установок.

2.Горючие ВЭР – горючие газы и отходы, которые м.б. применены непосредственно в виде топлива в др. установках и непригодные в дальнейшем в данной технологии: отходы деревообрабатывающих производств (щепа, опилки, обрезки, стружки), горючие элементы конструкций зданий и сооружений, демонтированных из-за непригодности для дальнейшего использования, отходы целлюлозно-бумажного производства и т.п. отходы.

3.ВЭР избыточного давления - потенциальная энергия газов, воды, пара, покидающих установку с повышенным давлением, которая м.б. использована перед выбросом в атмосферу, водоемы, емкости и др. приемники.

Направления использования ВЭР:

1.Топливное – когда ВЭР используются непосредственно в качестве топлива.

2.Тепловое - когда ВЭР используются в качестве тепла или для выработки тепла в утилизационных установках.

3.Силовое - когда ВЭР используются в виде электрической или механической энергии, полученной в утилизационных установках.

4.Комбинированное - когда ВЭР используются как электрическая (механическая) энергия и тепло, полученные одновременно в утилизационных установках за счет ВЭР.

Энергетика и окружающая среда Энергетика оказывает влияние на окружающую среду посредством

выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов сточных вод, а также за счет вовлечения земель в строительство новых объектов. За 2004 год в республике выработано 31207 млн. кВт.ч электрической энергии, в том числе 33 млн. кВт.ч гидроэлектростанциями. Добыча нефти (включая газовый конденсат) составила 1804 тыс. т, газа – 245 млн. м3 . Это несколько ниже, чем в 2000 году. За последние пять лет практически не увеличилось производство топливного торфа и топливных брикетов.

Чтобы уменьшить загрязнение водных ресурсов, вводятся в действие новые мощности по очистке. Так, в 2004 году введены в строй станции и сооружения для очистки сточных вод мощностью 37,4 тыс. м3 в сутки. Введены также системы оборотного водоснабжения на 8,4 тыс. м3 в сутки. Мощность очистных сооружений канализаций в городах и поселках городского типа достигла 3292,2 тыс. м3 в сутки.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников предприятий концерна «Белэнерго» за период с 1992 по 2003 год

61

представлены на рисунке 10.1. Значительное снижение выбросов загрязняющих веществ объясняется не только спадом производства энергии. Существенное положительное влияние оказали и такие факторы, как улучшение структуры сжигаемого топлива (сокращение доли мазута), а также применение природоохранных мероприятий. Согласно «Основным направлениям энергетической политики Республики Беларусь на 2001-2005 годы и на период до 2015 года» потребление топлива должно снижаться по отношению к базовому 1990 г.

Одним из основных путей снижения выбросов в атмосферу является энергосбережение. Поставлена задача в экономике республики энергоемкость валового внутреннего продукта ежегодно снижать на 4,5%.

Выработка электрической и тепловой энергии на тепловых электростанциях требует использования природных вод.

Основными путями рационального использования водных ресурсов и

предотвращения загрязнения поверхностных и подземных вод являются:

использование экологически чистых технологий, применяемых в циклах ТЭС;

максимальное внедрение оборотных схем водопользования и схем повторного использования очищенных стоков в технологических циклах ТЭС;

создание системы контроля очистки и сбросов промышленных стоков ТЭС.

В стратегии развития топливно-энергетического комплекса предусмотрены природоохранные меры, направленные на снижение негативного воздействия на окружающую среду. Они включают:

мероприятия технологического характера по подавлению окислов азота;

модернизацию оборудования ТЭС и котельных с использованием газотурбинных надстроек отдельно и в составе парогазовых установок;

дальнейшую реализацию комбинированных схем выработки энергии;

использование нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, развитие малой энергетики;

приборный контроль топочного режима котлов и выбросов загрязняющих веществ на базе стационарных и переносных автоматических газоанализаторов.

Территория Беларуси в основном равнинная, поэтому здесь можно использовать только низконапорные гидротехнические сооружения. Гидроэнергетический потенциал рек оценивается в 1,3 млрд. кВт в год. Это меньше, чем в Литве – 1,5, Польше – 7,0, Украине – 19,0 млрд. кВт в год. Гидроэнергетический потенциал республики освоен лишь на 3%.

Строительство гидроэлектростанций на Днепре и Припяти приведет к затоплению огромных площадей земель. В бассейнах Западной Двины и

62

Немана имеются условия для создания достаточно экономичных и экологически безопасных гидроэлектростанций. В перспективе гидроэнергетика в Беларуси может развиваться по линии строительства гидроузлов комплексного использования: для регулирования стока, энергетики, водообеспечения, водного транспорта, мелиорации и охраны вод.

Белорусская энергетическая система обеспечивает население и хозяйство электрической и тепловой энергией. Для совершенствования управления системой в 1995 г. был создан Белорусский государственный концерн «Белэнерго». Имеющиеся в настоящее время мощности способны полностью обеспечить потребности республики в электрической энергии и на 50% в тепловой.

Общая мощность тепловых электростанций концерна «Белэнерго» составляет 7654,6 МВт. Кроме тепловых в объединенной энергосистеме работают 22 малые гидроэлектростанции общей мощностью 10,1 МВт. За 2003 год организациями концерна «Белэнерго» выработано 25,9 млрд. кВт.ч электрической энергии, отпущено 34,7 млн. Гкал тепловой энергии, потреблено 12,2 млн. тонн условного топлива.

Энергетика оказывает влияние на окружающую среду посредством выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов сточных вод, а также за счет вовлечения земель в строительство новых объектов.

Отмеченное влияние обусловлено технологическими особенностями электроэнергетики и не может быть полностью исключено.

Существенное положительное влияние на окружающую среду оказали и такие факторы, как улучшение структуры сжигаемого топлива (сокращение доли мазута), а также применение природоохранных мероприятий. Выработка электрической и тепловой энергии на тепловых электростанциях требует использования природных вод. В 2003 году предприятиями концерна «Белэнерго» забрано 190,1 млн. м3 воды, использовано воды всего 158,2 млн. м3. В энергосистеме действуют сооружения для очистки сточных вод общей мощностью 17,7 млн. м3/год. Объем оборотной и последовательно используемой воды на конец 2003 года составили соответственно 3047 и 28,8 млн. м3. Общий объем водоотведения сточных вод составил 82,7 млн. м3.

Согласно «Основным направлениям энергетической политики Республики Беларусь на 2001-2005 годы и на период до 2015 года» потребление топлива будет ниже, чем в базовом 1990 году. Выбросы диоксида углерода (CO2) существенно снижены к настоящему времени и будут снижаться и далее.

Одним из основных путей снижения выбросов парниковых газов является энергосбережение. В республике в течение 2003-2005 годов в экономике ежегодно должна снижаться энергоемкость валового внутреннего

63

продукта на 4,5%. Закупаемые за пределами республики топливноэнергетические ресурсы к 2005 году должны заместиться не менее чем на 600 тыс. т условного топлива по сравнению с 2002 годом местными видами топлива и нетрадиционными источниками энергии.

В стратегии развития топливно-энергетического комплекса предусмотрены природоохранные меры, направленные на снижение негативного воздействия на окружающую среду.

Топливно-энергетический комплекс РБ.

Основные направления энергетической политики РБ до 2010 г.

ТЭК РБ включает в себя: добычу, транспортировку, хранение, производство и распределение всех видов энергоносителей: нефти, природного газа, твердых видов топлива, электрической и тепловой энергии. Объемы ТЭР, ежегодно добываемых на территории РБ, составляют 15% обшей потребности в ТЭР. Остальные 85% приходится импортировать. Ядром ТЭК является электроэнергетика, обеспечивающая на базе объединенной энергетической системы потребности народного хозяйства. По состоянию на 1 января 2003г. установленная мощность белорусской электроэнергетики обеспечивалась:

-2 конденсационными электростанциями;

-25 теплоэлектроцентралями;

-18 гидроэлектростанциями;

-12 промышленными блок-станциями.

Потребности РБ в электроэнергии удовлетворяются на 74% за счет выработки на собственных электростанциях, 26% - за счет импорта.

Виды энергоносителей РБ

1. Месторождения нефти – сосредоточены в Припятской впадине, площадь которой около 30 тыс.км2 . 46% относятся к категории промышленных. Неразведанные запасы требуют настолько интенсивного бурения, что добыча нефти может оказаться нерентабельной.

2.Разведанные запасы природного газа , добываемого попутно, оцениваются в 8,1млрд. м3, а объемы добычи составляют около 252 млн.м3.

3.Разведано 9000 торфяных месторождений общей площадью 2,54 млн. га и первоначальными запасами торфа 5,65 млрд. т. Основные запасы торфа залегают в месторождениях, используемых с/х (39% оставшихся запасов), и отнесенных к природоохранным объектам (37% оставшихся запасов). Ресурсы торфа, отнесенные в разрабатываемый фонд, оцениваются в 260 млн. т, что составляет 6% оставшихся запасов.

4.Запасы горючих сланцев оцениваются в 11 млрд. т. Месторождения – Туровское, Любанское.

64

Горючие сланцы не являются эффективным топливом из-за высокой зольности, низкой теплоты сгорания, требуют предварительной термической переработки с выходом жидкого и газообразного топлива.

5.Прогнозные запасы бурых углей оцениваются в более чем 1,3 млрд.т.

Основные месторождения: Житковичское, Бриневское и Тонежское с общими запасами

151,6 млн.т. Качество бурых углей крайне низкое. Разработка угольных месторождений в ближайшей перспективе не рекомендована республиканской экологической комиссией, поскольку возможный экологический значительно превысит получаемые выгоды.

6.Дрова и отходы лесопиления. Из древесины можно получить моторное топливо, но затраты на переработку настолько велики, что оно оказывается в несколько раз дороже топлива, получаемого из нефти. Используя имеющиеся научно-технические знания

целесообразнее всего из древесины получать генераторный газ.

7.Из нетрадиционных ИЭ наиболее реально использование

Гидроэнергетики. Потенциальная мощность всех водотоков Беларуси составляет 850 МВт, в то числе технически доступных –

520МВт. А экономически целесообразных – 250 МВт.

Разрабатывается архитектурный проект каскада ГЭС на реке Зап. Двина. До 2020г. в соответствии с республиканской программой «Энергетическая безопасность» в Беларуси будет построено 8 малых ГЭС, восстановлено 7 ранее действовавших мини-станций, доля ГЭС возрастет с 0,1% до 8%. Т.о. внедрение малой энергетики является перспективным направлением в решении проблемы импортирования топлива и улучшения экологической обстановки.

8.Ветроустановки – на территории РБ выявлено 1840 площадок с теоретически возможным энергетическим потенциалом 1600 МВт. Традиционные способы

преобразования энергии ветра в электрическую с помощью лопастных ветроэнергетических установок (ВЭУ) в условиях Беларуси экономически неоправданны. Для получения объективной оценки эффективности использования новых ВЭУ требуется завершить цикл экспериментальных исследований и определить необходимые инвестиции.

9.Солнечная энергия – при умеренном климате в РБ (1700-1800 солнечных часов в год) преобразование в другие виды энергии затруднено.

10.Твердые бытовые отходы (ТБО) – потенциальная энергия,

заключенная в ТБО, образующихся на территории РБ, равноценна 470 тыс.т условного топлива. При их биопереработке с целью получения газа эффективность составит не более 20-25%, что эквивалентно 100-120 тыс. т

65

у.т. Эффективность данного направления следует оценивать не только по выходу биогаза, но и по экологической составляющей, которая в данной проблеме будет основной ( высвобождение территорий складирования с помощью создания и эксплуатации опытно-промышленных полигонов).

11. Получение биогаза - из животноводческих отходов. В республике насчитывается около 300 животноводческих комплексов и 60 птицефабрик, из отходов которых

ежегодно можно получать 1,7 млрд. м3 биогаза. В 1992 г. в Брестской области была введена в эксплуатацию первая биогазовая установка «Кобос», спроектированная и изготовленная по аналогии с установками Западной Европы.

Вывод: РБ относится к числу государств, которые недостаточно обеспечены собственными ТЭР.

Основные направления выхода из энергетического кризиса:

- энергосбережение;	- использование местных ТР;
- модернизация;	- малая энергетика;

-необходимость наладить систему контроля и учета расходования энергии;

-уменьшение энергоемкости внутреннего валового продукта.

Основные направления энергетической политики РБ

I. Развитие систем учета всех видов энергоносителей предусматривает реализацию следующих мероприятий:

1.Разработка концепции развития приборного учета расхода газа, воды, тепла.

2.Разработка и освоение серийного производства универсальных систем автоматического регулирования параметров теплоносителей.

3.Разработка систем сбора данных.

II.Программа совершенствования инженерного обеспечения зданий.

1. Внедрение нового поколения инженерных систем, обеспечивающих экономию энергии и надежную эксплуатацию зданий, снижающих стоимость строительства и эксплуатационные расходы, является основной целью программы.

2.Установить индивидуальные тепловые пункты во вновь строящихся жилых зданиях; 3.Организовать групповой учет расхода тепловой энергии на отопление

зданий с автоматической передачей данных учета на диспетчерские пункты. 4.Целесообразность использования полимерных и металлополимерных труб. Это обеспечит снижение стоимости работ по монтажу систем, повысит надежность эксплуатации.

Данные мероприятия позволят снизить потребление энергии на 20%.

III. Децентрализация теплоснабжения городов.

66

1.Строительство новых тепло источников, работающих на газе и приближенных к потребителю тепла.

2.Переход на автономные источники теплоснабжения.

Децентрализация позволит:

А) Уменьшить потери тепла до 40% за счет полного отказа от наружных теплосетей или сокращения их протяженности; Б) Сократить до 15% потери тепла за счет более полного соответствия режимов производства тепла и его потребления;

В) Снизить потери энергии и аварийность в системах теплоснабжения (по статистике 99% аварий происходят в теплосетях, а не на ТЭЦ и котельных). Децентрализация теплоснабжения осуществляется путем перехода к автономным системам, использованию встроенных и пристроенных к зданию котельных, автоматизированных местных блочных или блокмодульных котельных полной заводской готовности.

IV. Развитие малой энергетики, в частности восстановление действующих и создание новых малых ГЭС, ветроэнергетических установок.

V. Использование в качестве источников дешевого топлива древесных отходов. Используя древесные отходы, можно сократить ежегодное потребление энергоресурсов до 1 млн.т у.т., сэкономить 100 млн. долларов.

В будущем, основным видом топлива в РБ станет газообразное топливо

– 74%, нефтепродукты – 15-18%, остальное – торф, дрова, уголь, ВИЭ

(возобновляемые).

Тема_13_ Мало- и безотходные производства. Энергосбережение в быту.

Экологическая безопасность - это состояние защищенности ОС, обеспечивающее права человека на полную безопасность его жизненно важных интересов, таких как здоровье, продолжительность жизни, качество и уровень жизни.

Энергетическая безопасность - состояние общества, позволяющее при наличии внешних и внутренних угроз, устранять и компенсировать их негативное влияние и тем самым поддерживать необходимей уровень национальной безопасности.

Принципы экологической и энергетической безопасности:

глобальность

рациональность

комплексность.

Безотходная технология - способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы - производство - потребление - вторичные сырьевые ресурсы т. о., что любые воздействия на ОС не нарушают ее нормального

67

функционирования. БП является практически замкнутой системой, организованной по аналогии с природными экологическими системами.

В основе организации безотходного производства лежит ряд принципов:

-системности, каждый отдельный процесс или производство рассматривается как элемент более сложной производственной системы, т. е. всего территориально-производственного комплекса или как элемент эколого-экономической системы.

-комплексности использования сырьевых и энергетических ресурсов.

-цикличности материальных потоков, важнейшие из которых - водный и газовоздушный.

-экологичности, т. е. соблюдение ПД экологических нагрузок на ОС.

-рациональности его организации, т. е. использованием всего взаимосвязанного природно-ресурсного комплекса в регионе. Малоотходное производство - при котором вредное воздействие на ОС не превышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, а часть сырья и материалов по технологическим, организационным, экономическим или другим причинам переходит в неиспользуемые отходы и направляется на длительное хранение или захоронение.

Воснову критериев, ограничивающих вредное воздействие малоотходного производства на окружающую среду, положены существующие санитарно-гигиенические нормативы - ПДК, на базе которых устанавливаются научно-технические нормативы допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (НДВ) и сбросов загрязняющих веществ в водоемы (НДС).

Для МП приоритетной является задача ограничения воздействия на окружающую среду.

Важнейшим условием существования малоотходного производства является необходимость обезвреживания неиспользуемых отходов и в первую очередь токсичных.

Основные направления энергосбережения в промышленности:

•создание новых машин и механизмов с низким потреблением энергоресурсов;

•разработка новых энергосберегающих и экологически чистых технологических процессов;

•оптимизация производственных процессов энергоемких производств;

•производство комплекса приборов учета потребляемых энергоносителей;

•внедрение автоматизированных систем управления (АСУ-Энергия) для контроля и управления параметрами потребления энергоресурсов в режиме реального времени по всем производственным участкам.

68

•организация энерготехнологических систем - агрегатов, установок, производств, в которых теплота химических реакций и физико-химических процессов используется полностью (ВЭР)

Энергосбережение в ЖКХ:

Структура потерь тепловой энергии в зданиях и соответственно потенциал энергосбережения складываются из следующих элементов:

• через наружные стены - 30 % (потенциал энергосбережения 50 %);

•через окна - 35 % (соответственно 50 %);

•вентиляция - 15 % (50 %);

•горячая вода - 10 % (30 %);

•через крышу и пол - 8 % (50 %);

трубопроводы, арматура - 2 % (2 %).

Мероприятия по снижение потерь:

1.Используют стеклопакеты.

2.Материалы с повышенным термическим сопротивлением наружных стен и проемов 3.Установка систем утилизации теплоты отработанного воздуха и горячей воды,

4.Установка контрольно-регулировочной аппаратурой потребления теплоты и воды.

5.«Термошуба»,

6.Замена старых теплопроводов на новые, предварительно изолированные, трубы.

7.Распространение индивидуальных автоматизированных отопительных систем средней и большой мощности для многоквартирного жилья.

8.Повышение качества технической эксплуатации систем; выполнения правил планово-предупредительного ремонта (около 5 %); автоматизации работы насосов, установки квартирных водосчетчиков и оплаты за фактический расход воды (4 %) и др.

Экономия электрической и тепловой энергии в быту Жизненный комфорт предполагает:

А) Отопление (200 дней в году) Б) Освещение (30% энергии)

В) Бытовые коммуникации (водоснабжение, отведение)

Г) Бытовые электроприборы (40% электроэнергии - телевизор, утюг, микроволновки, компьютер

и т.п.), 12% - на приготовление пищи.

Распределяется расход электроэнергии в среднестатистическом доме примерно следующим образом (в %): освещение - 23, холодильник

(морозильная камера) - 22, телевизор - 12, электроплита - 11,

69

электрочайник - 6, стиральная машина - 6, посудомоечная машина - 3, микроволновая печь - 4, барабанная сушилка для белья - 3, прочее - 10.

1. Экономии электроэнергии в быту можно достичь:

Применяя люминесцентные или галогенные лампы с более высоким КПД.

 Использование полупроводникового освещения со светоизлучающими диодами. В настоящее время их применяют в дорожных знаках, сигнальных огнях, задних фонарях транспортных средств.

При эксплуатации электроплит важна своевременная смена неисправных конфорок,

учет соразмерности размера кастрюли объему приготовляемой пищи и конфорке на плите,

плотного прилегания посуды к греющей поверхности,

использование специальной посуды и пр.

Для сокращения сроков варки крупы имеет смысл ее замачивать с вечера,

залив горячей водой. Воду в кастрюлю следует наливать не холодную, прямо из-под крана (8-10 °С), а предварительно отстоенную при комнатной температуре. При варке пищи кастрюли должны быть плотно закрыты крышкой.

Необходимо иметь в виду, что пустые холодильники (морозильные камеры) потребляют больше электрической энергии, чем полные.

В электрочайник нужно наливать ровно столько воды, сколько вам необходимо (нагревательный элемент должен быть покрыт водой).

При глажке одежды желательно применять утюги с регулированием температуры.

Для эффективной работы пылесосов большое значение имеет хорошая очистка пылесборника.

Для снижения затрат электроэнергии кондиционеры необходимо использовать при закрытых окнах, форточках, дверях.

Каждый жилец имеет возможности для утепления своей квартиры. К

ним относятся:

•остекление лоджий и балконов.

•установка между рамами прозрачной полиэтиленовой пленки таким образом, чтобы расстояние от нее до стекол было одинаковым. Это будет равноценно окну с тройным остеклением и снизит тепловые потери на 20 %;

•тепловая защита наружной стены в том месте, где расположены радиаторы отопления. Для этого на стене за радиатором с зазором между ними ставят отражающую поверхность (алюминиевая фольга, зеркальная алюминизированная пленка и др.).

Для снижения потерь теплоты с вентиляционным воздухом зимой необходимо прикрывать вентиляционные отверстия картоном, бумагой. В

70